Гідрогеохімія (геохімія підземних вод): Навчальний посібник, страница 47

Виходячи з того, що проблема генетичної класифікації гідрогеохімічних аномалій зводиться не стільки до визначення генезису вод (інфільтраційні, седиментаційні, матаморфогенні, ювенільні та ін.), скільки до виявлення можливих джерел тих компонентів, наявність яких визначає їхню аномальність, В.Суярком (1986) було запропоновано теорію формування гідрогеохімічних аномалій. Вона зокрема, знайшла підтвердження в умовах тектонічно активізованих складчастих регіонів – Донецького прогину та Дніпровсько-Донецької западини, Українського кристалічного щита та інших регіонів. Основні положення цієї теорії відрізняються від відомих, оскільки у ній за головний чинник утворення аномалій у підземних водах приймається спрямованість фізико-хімічних процесів. Сутність теорії полягає у наступному:

Гідрогеохімічні аномалії за своїм генезисом можуть бути природними, утворення яких викликане порушенням фізико-хімічних рівноваг у системі «вода – порода – газ – жива речовина» під впливом геологічних процесів та штучними, що пов’язані з діяльністю людини.

Природні гідрогеохімічні аномалії, які фіксуються в зоні вільного водообміну, в залежності від глибини джерела збагачення вод хімічними елементами та сполуками, утворюються в результаті двох протилежних за напрямком процесів привносу та виносу мінеральної речовини підземними водами.

Привнос речовин звичайно пов'язаний з тектонічною активізацією довгоживучих глибинних розломів, яка супроводжується проникненням висхідних потоків тепла та розчиненої у воді глибинної (як корової, так і мантійної) речовини у верхні горизонти земної кори (рис. 3.1.). В результаті у приповерхневій частині гідрогеологічного розрізу утворюються «гіпогенні» гідрогеохімічні аномалії, що простягаються вздовж розломів у вигляді гідрогеохімічних зон.

Утворення «гіпогенних» аномалій в результаті розчинення у водах верхніх горизонтів ендогенних флюїдів дозволяє розглядати їх як первинні гідрогеохімічні ореоли розсіювання продуктів глибинної генерації.

Наведемо деякі приклади. Формування гіпогенних гідрогеохімічних аномалій у Дніпровсько-Донецькому авлакогені (включно з Донбасом та ДДЗ) відбувається в межах древніх гідротермальних систем і обумовлено розвантаженням лужних (рН 7,6-9,2) хлоридних натрієвих, гідрокарбонатно-хлоридних натрієвих та сульфатно-хлоридних вод, ендогенних флюїдів та теплового потоку по зонах Центрально-Донецького, Південно-Донецького, Корульсько-Дронівського, Мушкетівського-Персіянівського та інших глибинних розломів. Для цих вод характерними є: висока мінералізація, від’ємні або наближені до нульового значення Eh, аномально-підвищені концентрації мікроелементів: Hg, B, F, Li, Rb, Cs, J та ін. і газів CO2, H2, N2, He, Ar, пара Hg та ін. (утворення яких багато дослідників пов’язують з підкоровими процесами). При чому серед газів переважають двоокис вуглецю, концентрації якого у 10 і більше разів перевищують фонові, досягаючи 100-110 мл/дм3 та метан, що спонтанно виділяється при бурінні рудовмішуючих порід у древніх гідротермальних системах (Дружківсько-Костянтинівська, Слов’янська брахіантикліналі та ін.). У деяких випадках температура підземних вод, що розвантажуються поблизу земної поверхні (глибини 0-300 м) досягає 23-27 оС при фонових значеннях 10-12 оС. Такі гідрогеотермічні аномалії встановлено як в межах гідротермальних систем і нафтогазоносних структур, що контролюються глибинними розломами (Дружківсько-Костянтинівська антикліналь – до 19 оС, Святогірський купол – до 27 оС, Слав’янський купол – до 20 оС та ін.). На горизонті 1000 м в межах древніх гідротермальних систем Дніпровсько-Донецького авлакогену спостерігається помітне збільшення гідрогеотермічного градієнта, в результаті чого температура підземних вод тут нерідко перевищує 55-60 оС. Гідрогеотермічні аномалії звичайно просторово співпадають з геотермічними аномаліями в породах, температура яких на тій же глибині дорівнює 40-50 оС при фоновому значенні 25-30 оС. Перевищення середніх аномальних температур підземних вод над аномальними у породах підтверджує існуючу думку про те, що саме підземні води є основним фактором конвекційного тепломасопереносу у земній корі.